Bản dịch và bổ sung đầy đủ chi tiết về dược lý caffeine. Caffeine là một chất kích thích thần kinh. Bản dich này nói về sự hấp thu, phân phối, chuyển hóa, đào thải và Cơ chế tác dụng trên sinh lý của caffeine. Bài gốc:https:www.ncbi.nlm.nih.govbooksNBK223808
DƯỢC LÝ CAFFEINE Bài viết dựa theo : Dược lý Caffeine - Caffeine giúp trì hiệu suất làm việc trí óc - NCBI Bookshelf (nih.gov) SỰ HẤP THU, PHÂN PHỐI, CHUYỂN HÓA VÀ ĐÀO THẢI CAFFEINE Ở người, Caffeine hấp thụ nhanh chóng hồn tồn, 99% vòng 45 phút sau ăn (Bonati et al., 1982; Liguori et al., 1997) Khi uống nước giải khát chứa caffeine chè, cà phê, ca, nhanh chóng hấp thụ phân bố vào khắp nơi có nước thể Sự hấp thụ nhanh dùng kẹo cao su chế phẩm khác cho phép caffeine hấp thu qua niêm mạc miệng Nồng độ caffeine huyết tương đạt đỉnh sau 15 đến 120 phút sau uống Sự dao động lớn phụ thuộc vào thời gian làm rỗng dày thành phần bữa ăn(Arnaud,1987 Khi hấp thụ, gan dường khơng chuyển hóa caffeine lần đầu từ ruột vào vịng tuần hồn chung, chứng đường cong nồng độ caffeine huyết tương qua đường tiêm tĩnh mạch đường uống tương đồng ( Arnaud, 1993) Khoảng 10 – 30% Caffeine liên kết với protein huyết tương Nó ưa nước đủ thân dầu để qua màng sinh học dễ dàng vượt qua hàng rào máu não Caffeine bị đào thải theo phương trình động học bậc (Bonati et al., 1982) Thời gian bán rã trung bình caffeine huyết tương người khỏe mạnh khoảng Tuy nhiên, thời gian bán rã caffeine dao động từ 1,5 đến 9,5 giờ; tổng tỷ lệ giải phóng huyết tương caffeine ước tính 0,078 L / h / kg (Brachtel Richter, 1992; Busto et al., 1989) Phạm vi rộng có nghĩa thời gian bán rã caffeine phụ thuộc vào đặc điểm bẩm sinh ngưỡi, loạt đặc điểm sinh lý mơi trường ảnh hưởng đến chuyển hóa caffeine (ví dụ: mang thai, béo phì, sử dụng thuốc tránh thai đường uống, hút thuốc, độ cao) Trong nghiên cứu đàn ông trưởng thành, liều 4mg/1kg thể trọng, có chu kì bán rã 2,5 – 4,5 không bị ảnh hưởng tuổi tác ( Arnaud, 1988) Bởi Caffeine dễ dàng tái hấp thu ống thận nên có lượng nhỏ tiết không thay đổi nước tiểu.Sự xuất hạn chế nước tiểu chuyển hóa Caffeine yếu tố hạn chế nồng độ huyết tương Chuyển hóa caffeine xảy chủ yếu gan, hệ thống enzyme tế bào gan ( Grant et al., 1987) Ở người khỏe mạnh, sử dụng caffeine ngày không ảnh hưởng tới hấp thụ chuyển hóa ( George et al , 1986) Caffeine gan biến đổi thành dimethylxanthines, axit uric, di- trimethylallantoin, dẫn xuất uracil Con đường chuyển hóa loại bỏ nhóm methyl để trở thành paraxanthine (Arnaud, 1987) Phản ứng chiếm 75 -80% q trình chuyển hóa caffeine liên quan đến cytochrome P4501A2 ( Arnaud, 1993) Vì Caffeine loại bỏ nhanh Paraxanthine nên đến 10 sau uống, nồng độ paraxanthine vượt nồng độ caffeine huyết tương ( Arnaud, 1993) Hút thuốc làm tăng tốc trình đề methyl hóa, tăng hoạt động oxy hóa xanthine làm chuyển hóa caffeine nhanh (Parsons Neims, 1978) Ở phụ nữ khỏe mạnh sau mãn kinh có sử dụng thuốc bổ sung estrogen, chuyển hóa caffeine, paraxanthine giảm estrogen ngoại sinh ức chế P450 isozyme CYP1A2, cần cho chuyển hóa estrogen caffeine (Pollock et al , 1999) Sử dụng thuốc tránh thai đường uống tăng gấp đơi thời gian bán rã caffeine ( Abernethy Todd, 1985; Patwardhan et al , 1980) Tác dụng thuốc tránh thai loại thời gian bán rã caffeine chưa nghiên cứu Ở trẻ sơ sinh, chuyển hóa Caffeine hạn chế hệ thống enzym gan non nớt hầu hết hoạt chất thải trừ qua nước tiểu Thời gian bán thải trung bình – ngày 86% lượng caffeine tiết dạng không đổi nước tiểu(Ae = 86%) Đến tháng tuổi, chuyển hóa xấp xỉ với chuyển hóa người lớn (t1/2= giờ, ae =1%) TÁC DỤNG SINH LÝ Sử dụng caffeine ảnh hưởng đến hoạt động hệ thống tim mạch, hô hấp, thận thần kinh Với hiệu ứng sinh lý khác chế hoạt động khác Nói chung, ảnh hưởng Caffeine cho gián tiếp thông qua số chế như: đối kháng với thụ thể adenosine, ức chế phosphodiesterase, giải phóng canxi từ kho dự trữ nội bào đối kháng với thụ thể benzodiazepine ( Myers et al., 1999) Caffeine ức chế thụ thể adenosine Có loại thụ thể adenosine là: A1 A2 Caffeine Paraxanthine chất đối kháng không chọn lọc hai thụ thể A1 A2, chúng chất đối kháng đặc biệt mạnh Nhờ vậy, Caffeine ngăn chặn tác dụng ức chế adenosine, thơng qua đó, gián tiếp tăng giải phóng norepinephrine, dopamine, acetylcholine, serotonin, glutamate, GABA neuropeptides ( Daly et al., 1999), giúp trí nhớ vận động tốt Nồng độ Caffeine thể từ - 10µM kích thích nhẹ hệ thần kinh trung ương, từ 50µM kích thích tim (Daly, 1993) Mở rộng: Thụ thể A1 có mặt khắp nơi tồn thể, có chức ức chế hầu hết mơ mà biểu lộ màng tế bào Một ví dụ là: “Ở não, làm chậm hoạt động chuyển hóa Tại tế bào thần kinh trước synap, kích thích A1 làm giảm giải phóng túi chứa chất dẫn truyền thần kinh (ví dụ túi chứa glutamate aspartate)và tế bào thần kinh sau synap, kích thích A1 làm ổn định Mg2+ thụ thể NMDA Điều ức chế thụ thể NMDA (là kênh truyền ion) khiến khó mở bắt buộc cần liên kết phân tử glutamate aspartate hai glycine với khử cực tế bào ( giúp đánh bật Mg2+) để mở cổng Thụ thể NMDA mở giúp tăng chức học tập trí nhớ dịng Ca2+ chảy ngồi kích hoạt protein liên kết” Nguồn: (Thụ thể NMDA Wikipedia),( Thụ thể Adenosine A1 - Wikipedia) Thụ thể A2A với thụ thể A1 cho điều chỉnh nhu cầu oxy tim gây giãn mạch vành giúp tăng thông máu tới tim Thụ thể A2A thể não, nơi có vai trị quan trọng việc điều chỉnh glutamate giải phóng dopamine Ngồi ra, thụ thể A2A ức chế tới tế bào miễn dịch, bảo vệ mô khỏi viêm Nguồn: (Adenosine A2A receptor - Wikipedia) Caffeine ức chế Phosphodiesterase Caffeine làm tăng nồng độ nội bào adenosine monophosphate ( cAMP ) cách ức chế enzyme phosphodiesterase ( PDE) xương mô mỡ Trong thể, cAMP chất truyền tin thứ hai, sử dụng để truyền tín hiệu nội bào, ví dụ: chuyển vào tế bào ảnh hưởng hormone glucagon adrenaline (những phân tử qua màng sinh chất để truyền tin trực tiếp) Do đó, cAMP kinase (PKA) kèm có chức quan trọng số q trình sinh hóa, bao gồm việc điều hịa glycogen, đường chuyển hóa lipid Việc tăng nồng độ cAMP kéo dài ảnh hưởng hormone loại tế bào khác nhau, chúng có tác động tăng giảm chuyển hóa khác Nguồn:(Phosphodiesterase - Wikipedia), (Cyclic adenosine monophosphate – Wikipedia tiếng Việt) Tuy nhiên, Caffeine xanthine chất ức chế yếu enzyme phosphodiesterase, nồng độ in vivo caffeine có lẽ thấp để làm ức chế phosphodiesterase trở nên có ý nghĩa khoa học ( Burg Werner, 1975; Daly, 1993) Mặc dù vậy, ức chế phosphodiesterase giải thích sao: Caffeine ( theophylline) lại kích thích tim mạch chống suy nhược, chất ức chế phosphodiesterase khơng chứa nhân xanthine (ví papaverin) chất kích thích tim, (Schmitz et al., 1989) có hiệu thuốc giãn phế quản khí quản Trong trường hợp này, chất ức chế phosphodiesterase không chứa nhân xanthine nên khơng có lực với thụ thể adenosine, chứng tỏ tác dụng caffeine thơng qua việc ức chế PDE (Brackett et al., 1990; Persson et al., 1982; Polson et al., 1985) Nguồn: (Papaverine – Wikipedia tiếng Việt) Caffeine huy động canxi nội bào Caffeine làm tăng độ nhạy cảm sợi với Ca2+ thông qua liên kết với thụ thể ryanodine kênh canxi bắp não (McPherson et al., 1991) Caffeine chứng minh giải phóng canxi từ lưới nội chất trơn (sarcoplasmic reticulum) xương tim,quan sát nồng độ 250µM ống nghiệm, cao đáng kể nồng độ cần thiết thể để kích thích tim(50µM) Vì nghiên cứu hữu ích ngộ độc Caffeine (Daly, 1993) Caffeine ức chế thụ thể benzodiazepine Caffeine làm thay đổi đối kháng với tác dụng benzodiazepine ( nhóm thuốc an thần trị ngủ, co giật, cai ma túy ) hành vi động vật người (de Angelis et al., 1982; ME Mattila et al.,1992; Mj Mattila et al., 1992) Caffeine có đặc tính đối kháng yếu thụ thể benzodiazepine ( thụ thể GABA) Tuy nhiên giống với phần trên, chế đòi hỏi nồng độ caffeine cao ( Neglig et al., 1987; Weir Hruska, 1983) Năm 1992, Nehlig cộng cho thấy ảnh hưởng Caffeine tới Benzodiazepines thông qua tác dụng vào thụ thể adenosine, rằng: caffeine làm tăng nồng độ cAMP benzodiazepine hoạt hóa thụ thể GABA làm giảm cAMP Ngồi ra, có số chứng cho thấy caffeine chất đối kháng thụ thể histamine (Acquaviva et al., 1986) Nguồn: (con đường GABA synap wikipedia)t Tác dụng chung caffeine chức sinh lý Tác dụng caffeine hoạt động bơm ba phốt natri-kaliadenosine dẫn đến giảm nồng độ kali huyết tương ảnh hưởng đến trình khử cực-tái cực trình tập thể dục với tác động tiềm phối hợp vận động tốt Tác dụng caffeine tim chủ yếu kích thích kèm với tăng lưu lượng máu mạch vành Những hiệu ứng cho trung gian, tác động thụ thể adenosine (Collis et al., 1984), mà thay vào thơng qua ức chế phosphodiesterase Trong phổi, caffeine gây thư giãn trơn giãn phế quản Tuy nhiên, vai trò tương đối thụ thể adenosine phosphodiesterase tác dụng trị hen caffeine chưa giải (Brackett Daly, 1991; Ghai et al., 1987; Persson et al., 1982) Tác dụng caffeine thận - lợi tiểu, tăng lưu lượng máu tiết rennin - dường tác động caffeine thụ thể adenosine (Spielman Arend, 1991) Tác dụng caffeine dường trung gian thông qua thụ thể adenosine hiệu ứng phosphodiesterase dễ dàng nhìn thấy tế bào thần kinh cụ thể mặt thần kinh Tác dụng kích thích caffeine tế bào thần kinh dopamine, norepinephrine, serotonin, acetylcholine, glutamate GABA đưa giả thuyết kết khả ngăn chặn hoạt động adenosine, thường ức chế chức thần kinh Ức chế phosphodiesterase xanthines giải thích cho số tác dụng kích thích Tương tác với chất dinh dưỡng thuốc khác đặc trưng cho số tác dụng định caffeine Những tương tác bao gồm tương tác liên quan đến aspirin, rượu, nicotine, cocaine, số loại thực vật khác chất ma túy khác (Callahan et al., 1982; Falk Lau, 1991; Kuribara Tadokoro, 1992; Parsons Neims, 1978; White, 1999) Việc sử dụng caffeine lặp lặp lại khơng thay đổi dược động học nó, nhiều trường hợp lạm dụng , phát triển dung nạp xảy Dung nạp nghĩa không quan sát thấy tất tác dụng thuốc, chẳng hạn lipolysis tế bào mỡ (Holtzman et al., 1991), nhìn thấy cho số hành vi hành vi định, chẳng hạn số đặc tính kích thích (tăng hoạt động não chuột) (Finn Holtzman, 1986) Sau ngừng sử dụng caffeine, triệu chứng giống cai nghiện nhìn thấy người, chẳng hạn đau đầu, khó chịu, lo lắng giảm lượng (Griffiths et al., 1986, 1990) Các sở sinh lý cho triệu chứng đến Mặc dù phát triển triệu chứng cai nghiện xảy số người, caffeine khơng có hồ sơ thuyết phục loại thuốc gây nghiện TÓM TẮT Caffeine hấp thụ nhanh chóng hồn tồn vịng sau ăn Nó phân phối vào nước thể dễ dàng vượt qua màng tế bào bao gồm não Cơ chế cho hoạt động kích thích dường ngăn chặn thụ thể adenosine ức chế phosphodiesterase Caffeine chuyển hóa tiết người chủ yếu dạng paraxanthine, có hoạt tính dược lý Với l lượng caffeine lặp lặp lại, paraxanthine góp phần phát triển triệu chứng dung nạp cai nghiện Tỷ lệ giải phóng lượng caffeine bị ảnh hưởng yếu tố môi trường sinh lý, chẳng hạn sử dụng thuốc tránh thai đường uống, hút thuốc mang thai Khả chịu đựng số ảnh hưởng sinh lý caffeine phát triển với việc tiếp tục sử dụng ... dụng caffeine thơng qua việc ức chế PDE (Brackett et al., 1990; Persson et al., 1982; Polson et al., 1985) Nguồn: (Papaverine – Wikipedia tiếng Việt) Caffeine huy động canxi nội bào Caffeine làm. .. hưởng Caffeine tới Benzodiazepines thông qua tác dụng vào thụ thể adenosine, rằng: caffeine làm tăng nồng độ cAMP benzodiazepine hoạt hóa thụ thể GABA làm giảm cAMP Ngồi ra, có số chứng cho thấy caffeine. .. wikipedia)t Tác dụng chung caffeine chức sinh lý Tác dụng caffeine hoạt động bơm ba phốt natri-kaliadenosine dẫn đến giảm nồng độ kali huyết tương ảnh hưởng đến trình khử cực-tái cực trình tập thể dục